22/01/2014 - Aufspüren von Radon-Gasemissionen zur Erhöhung der Sicherheit in Minen

Menéame

Die Warnung vor dem möglichen Auftreten einer seismischen Bewegung oder des Gesteinsausbruchs innerhalb der Minen ist das Hauptziel des Geräts, das auf die Entdeckung von Radongas spezialisiert ist, das von der Wissenschaftliches und technologisches Zentrum von Valparaiso (Chile), CCTVal, mit Technologie, die in Detektoren für hochenergetische Physik verwendet wird.   

Während Radon Es ist ein radioaktives Gas, das natürlich in kleinen Mengen in der Luft vorhanden ist, seine Ursprünge befinden sich innerhalb der Erdkruste. Die Theorie, die bisher behandelt wird, stellt fest, dass diese Verbindung, vor einem Erdbeben, erhöht seine Präsenz in der Luft, Daher würde die Überwachung und Entdeckung es ermöglichen, zu warnen, mögliche teluröse Bewegungen. Darüber hinaus ist dies ein Thema von nationaler und globaler Bedeutung, da man die zweite Ursache für Lungenkrebs nach der Zigarette betrachtet.

La Tektonische Aktivität verursacht Spannungen in der Erdkruste, die die Bedingungen im Untergrund verändern und die Radonkonzentration in der Luft erhöhen. Dieses Gas ist schwer und wird daher tendenziell in geschlossenen Umgebungen (Untertage, Bergwerke, Höhlen) und Gebieten mit geringer Belüftung (Mittelmeerländer) angesammelt; und wie einige Studien zeigen, könnte das Verhältnis zwischen der Tektonaktivität und der Freisetzung dieses Gases als Vorstufe für Erdbeben dienen.

Dieser erste Prototyp misst die Emission von Alphapartikeln, ein Produkt der Dekade des Gases, durch den Einsatz eines Wärmemessgeräts Shashlik, das kleine, mit Luft voneinander abgestreute Kunststoffplatten verwendet und bei der Alpha-Strahlung ein kleines Lichtblitz erzeugt. Diese Blitze, von ein paar Photonen, werden dann von WLS-Fasern (wave-lenght shifting fiber) gesammelt, die dieses Licht zu Photodetektoren (Fotomultiplikatoren) senden.

Die von den Photomultiplikatoren erzeugten Strömungsimpulse werden dann von einem Datenerfassungssystem aufgezeichnet, das Energiespektrum erzeugt und eine temporäre Aufzeichnung über die Ankunft von Ereignissen führt, wodurch eine komplexere Analyse der gesammelten Informationen ermöglicht wird.

Es ist auch wichtig zu betonen, dass es zurzeit eine Forderung nach solchen Geräten gibt, da die meisten entwickelten Länder in ihren Rechtsvorschriften und in den Bedingungen, die die Genehmigung des Baus und der Nutzung von Bauarbeiten ermöglichen, die Kontrolle des Radongehalts in geschlossenen Umgebungen, insbesondere in unterirdischen Umgebungen, enthalten sind.

Darüber hinaus ist ihre Überwachung, die als Krebsfaktor anerkannt wird, von Interesse für Einrichtungen wie die Weltgesundheitsorganisation, während die Exposition in hochgradigen Arbeitsbedingungen mit Radon kontrolliert wird (Uran unterirdischer Bergbau).

Ein funktionierender Prototyp für dieses Gerät wurde bereits hergestellt, der in einem Großteil des Jahres 2013 Daten erfasst hat, die in den kommenden Monaten analysiert werden sollen. Obwohl es Radon-Level-Erkennungsgeräte und -Techniken gibt, ist der Radonwert zu hoch oder zu niedrig und nicht kontinuierlich, während die von uns vorgeschlagene Ausrüstung billiger ist als andere Alternativen mit ähnlichen Eigenschaften und erlaubt Echtzeit-Messungen.

Der Bau und die Bewaffnung des Teams wurde von dem Techniker Pavlo Bazalyeyev durchgeführt, während das System zur Kontrolle und Datenerfassung von dem Doktor für Physik, Valerii Sytnik, entwickelt wurde und die Elektronik der Photodetektoren wurde von dem Memorial of E-Energia Civil Engineering, René Rios entwickelt. 

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Durch Dr. Sergey Kuleschow

Ermittler der Abteilung Physik und des Wissenschafts- und Technologiezentrums Valparaiso, CCTVAL
Technische Universität Federico Santa María
sergey.kuleshov@usm.cl

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